Задание 9

Молекулярная физика и термодинамика: анализ процессов (изменение величин) · 77 заданий

Задание №9
№9
На рисунке в координатах р-Т, где р - давление газа, Т - его абсолютная температура, показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным…
Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…
Задание №9
№9
С идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, достигаемая газом…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар и капля воды. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процес…
Насыщенные и ненасыщенные пары
Задание №9
№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
При изучении явления теплообмена герметичный теплоизолированный сосуд с одноатомным идеальным газом разделили неподвижной перегородкой, способной пров…
Первый закон термодинамики. Адиабата
Задание №9
№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
С одноатомным идеальным газом происходит циклический процесс 1-2-3-4-1, рV-диаграмма которого представлена на рисунке. Максимальная температура, дости…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так, как показано на графике зависимости давления газа р от объёма V. Масса газа в процессе не из…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты и температуры образца t. Выбер…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №9
№9
Ha рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах V-Т, где V - объём газа, Т - абсолютная тем…
Модель идеального газа в термодинамике
Задание №9
№9
Твердый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты Q и температуры образца t. Выб…
Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества
Задание №9
№9
В сосуде под поршнем находятся только пары аммиака. Поршень медленно и равномерно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается…
Насыщенные и ненасыщенные пары

Задание №9 — Изопроцессы. Графики изопроцессов

Модель идеального газа в термодинамикеУравнение идеального газаВнутренняя энергия газа

Изопроцессы в разреженном газе с постоянным числом м…

Первый закон термодинамики. Адиабата

Другие навыки

Абсолютная температура

2 баллаФИПИ#68509

При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях.

№ состояния	1	2	3	4	5	6	7
p, кПа	100	90	75	50	55	75	100
t, $\mathbf{С}^{\circ}$	27	27	27	27	57	177	327

Какие из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ считать идеальным.

1) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза больше объёма газа в состоянии 1.
2) В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.
4) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ отдавал тепло.
5) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершал положительную работу.

Правильный ответ

Пояснение

Решение:

Переведём температуры в кельвины ( $T=t+273$ К): $T_1=T_2=T_3=T_4=300$ К, $T_5=330$ К, $T_6=450$ К, $T_7=600$ К.

Из уравнения Менделеева — Клапейрона $V=\frac{\nu RT}{p}$ , т. е. $V\propto\frac{T}{p}$ . Отношение $\frac{T}{p}$ (в К/кПа) по состояниям: $3;\quad \frac{300}{90}\approx3{,}3;\quad 4;\quad 6;\quad 6;\quad 6;\quad 6.$

1) $\frac{V_4}{V_1}=\frac{6}{3}=2$ : объём в состоянии 4 в 2 раза больше — верно.

2) В состояниях 1–3 отношение $\frac{T}{p}$ равно 3; 3,3 и 4 — объём разный, неверно.

3) $U=\frac32\nu RT$ , поэтому $\frac{U_6}{U_5}=\frac{450}{330}\approx1{,}4\ne3$ — неверно.

4) Переход 5→6 изохорный ( $\frac{T}{p}=6$ в обоих состояниях), $A=0$ , температура растёт, поэтому $Q=\Delta U\gt0$ — газ получал тепло, а не отдавал, неверно.

5) При переходе 2→3 температура постоянна, а объём растёт (отношение $\frac{T}{p}$ увеличивается с 3,3 до 4), значит газ совершал положительную работу — верно.

Ответ: 15